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柴油发电机组的特点

柴油发电机组集柴油机、发电机和自动控制等多个学科领域相交叉的技术于一体。柴油发电机组是以柴油机为动力的发电设备,它与常用的蒸汽发电机组、水轮发电机组、燃气涡轮发电机组、原子能发电机组等发电设备相比较有以下特点:


(1)柴油发电机组的配套设备比较简单,辅助设备少,体积小,重量轻。与水轮发电机组需要建水坝、蒸汽机组需配置锅炉、燃油储备和水处理系统等比较,柴油发电机组的占地面积小、建设速度快、投资费用低。 常用柴油发电机组采用独立配置方法,而备用发电机组或应急发电机组一般与变配电设备配合使用。同时,柴油发电机组不需要充足的水源(柴油机的冷却水消耗量为34~52L/(kW.·h),仅为汽轮发电机组的1/10),所以机组的安装地点灵活。


(2)柴油机是目前热效率最高的热力发动机,其有效热效率为30%~46%,高压蒸汽轮机的有效热效率约为20%~40%,燃气轮机的有效热效率约20%~30%,因此柴油发电机组的燃油消耗低。


(3)柴油机的启动一般只需要几秒钟,在应急状态下可在1min 内达到全负荷运行;在正常工作状态下约在5~40s 内达到全负荷,而蒸汽动力装置从启动到全负荷一般需要3~4h。柴油机的停机过程也很短,可以频繁启、停。 所以柴油发电机组很适合作为应急发电机组或备用发电机组。


(4)柴油发电机组运行操作技术较简单,便于一般运行人员掌握,所需操作人员少,维护方便,在备用期间保养容易。


(5)柴油发电机组中的柴油机一般为四冲程、水冷、中高速内燃机。 燃料用不可再生的柴油或在柴油中掺加可再生能源如乙醇、生物柴油、压缩天然气(CNG)和液化石油气(LPG)等以节省能源和保护环境。 柴油机燃烧后的排放物主要为CO、HC、PM(颗粒),污染环境,而且排气噪音较大。尽管如此,柴油发电机组与水力、风力、太阳能等可再生能源发电以及核能、火力发电相比较,具有非常明显的优势:柴油发电机组的建设与发电的综合成本是最低的。


(6)柴油发电机组具有较高的供电可靠性和自动化功能;功能较完备的应急电站具有自动启动、自动加载、故障自动报警和自动保护功能,发电机组可以全自动运行,不需要操作人员,能实现无人值守。


(7)用于电动钻机发电的柴油机组大多数为通用或其他用途柴油机的变型产品,由于交流电频率固定为50Hz,因此机组的转速只能3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min、375r/min和300r/min,以1500r/min居多。柴油发电机组的输出电压为600V,频率为50Hz,功率因cos=0.8柴油机功率变化范围宽广,发电用柴油机功率可以从0.5kW变化到数千千瓦 。通常,电动钻机配置的柴油机单机容量为1000kW以上。


(8)柴油机具有一定的功率储备,发电用柴油机一般在稳定工况下运行,负荷率较高。应急和备用电源一般标定为12h功率,常用电源标定为持续功率,机组配套功率应扣除电动机的传动损失和励磁功率,并留有一定功率储备。所以机组的配套功率应将柴油机功率除以匹配比。


(9)柴油机装有调速装置。为保证发电机输出电压频率的稳定性,一般都装有高性能的调速装置,对于并联运行和并入电网的机组则装有转速微调装置。


(10)为了减小机组的振动,在柴油机、发电机、水箱和电气控制箱等主要组件与公共底座的连接处,通常均装有减振器或橡皮减振垫。



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